| 研究課題/領域番号 |
21K15151
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分45030:多様性生物学および分類学関連
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
屋宜 禎央 九州大学, 農学研究院, 助教 (50878080)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | リーフマイナー / モグリチビガ科 / ツヤコガ科 / 潜葉習性 / 種分化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
同じ植物上に複数の近縁な種が共存する潜葉性小蛾類（特にモグリチビガ科とツヤコガ科）について形態情報や遺伝情報から種多様性の解明を行う。各種の幼虫の潜葉習性を明らかにし、分子系統解析により各習性の進化パターンを明らかにする。次に、多様化の要因として、寄生蜂や共生微生物と関連性があるか、ある場合は小蛾類にどのような影響を与えているかを検証する。さらに、主要な種分化の要因（地理的隔離や寄主転換）で種分化したと考えられる潜葉性小蛾類と習性の進化パターンの比較や分岐年代推定を行うことで、多様化に寄与したと考えられる小蛾類の各潜葉習性の適応的意義を明らかにする。
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| 研究実績の概要 |
植食者が大半である蛾類は、寄主植物との関わりが強いと考えられる。昆虫の多様化の主要な要因として寄主転換や地理的隔離がよく知られている。しかし、それだけでは十分に多様性の要因を説明できない場合がある。これまでの調査で、モグリチビガ科などの潜葉性小蛾類のうち同じ植物種を寄主とする複数種の中には、たがいに近縁でかつ同所的に共存するものがいる。これらの幼虫は、それぞれが残す潜孔の形状や、植物の利用部位といった潜葉習性に違いがあることから生態的種分化の一例である可能性がある。そこで、本課題では寄生蜂と共生微生物との関連について着目し、各潜葉習性の適応的意義を明らかにすることを目指す。
一方で小蛾類は体サイズが小さいこと、他の蛾類で有効なライトトラップで採集しにくい種が含まれることなどから、未記載種が多く、サンプル数が少ない種もあり、正確な種多様性の解明から行う必要がある。
2022年度も2021年に引き続きサンプリングを主に行った。ブナ、コナラ属などを寄主とする複数種について、日本各地でサンプリングを行い、同所的に複数種の幼虫を採集した。昨年度調査を行うことができなかった東北地方などの地域でも調査を行なった。昨年は多少は目的のサンプルを羽化させることができたが、飼育条件が悪かったためか羽化させられなかったサンプルもあったため、改めてサンプリングを行い飼育条件を適宜変えるなどして飼育を継続している。また、ブナを寄主とするモグリチビガ科Ectoedemia属の寄生蜂のDNAバーコード領域の配列決定を行ったところ、一番個体数の多かったヒメコバチの一種は、潜孔の形状が異なる近縁な複数種の蛾類のいずれにも寄生することが分かった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
本年度も引き続き、サンプリングを主に行った。ブナやコナラ属といった同じ植物種を同所的に利用する複数の近縁な潜葉性小蛾類のサンプリングを、日本各地で行い、実際にブナやアベマキなどを寄主する幼虫を得た。東北地方など昨年度はサンプリングへ行けなかった地域も含めて調査を行った、サンプルが少なかったミズナラを寄主とする種などの追加も行うことができた。得られた幼虫は引き続き飼育中であり、羽化した成虫から順次標本を作成し、形態の観察やDNAバーコーディング等によって正確な種多様性の解明を進めている。
一方で、昨年度採集したサンプルについて、幼虫は得られたが羽化させられなかったものが含まれていることや、成虫のサンプリングおよびDNAバーコーディングによって今まで発見できていなかった系統が見つかったことなど想定しているよりも複雑な多様性を持つことが分かった。
また、寄生蜂のDNAバーコーディングを行うことで天敵の多様性が分かりつつあるが、サンプル数が少ないものも多く、引き続き飼育羽化によってサンプル数を増やす必要がある。以上のことからやや遅れていると判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
今年度もサンプリングを継続して行うが、これまででサンプリングが不足していたり、飼育が上手くいっていない種について積極的にサンプリングを行う予定である。
並行してDNA解析や形態観察も進めていく予定である。DNA解析はスウィーピングやライトトラップで採集された成虫も含めて解析を行う。形態観察は特に幼虫の表面構造や刺毛配列の観察・比較を行う。
また、寄生蜂についても引き続きDNAバーコーディングを行い、適宜形態によるできる限りの同定を目指す。いくつかの幼虫に関しては、16SrRNA菌叢解析を試みて共生微生物の確認を行う。
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